히로텍 그룹(HIROTEC Group)의 계열사인 히로텍 아메리카(HIROTEC AMERICA)는 60년 이상 대량 생산 및 엔지니어링 경험을 보유한 16억 달러 규모의 기업입니다. 전 세계 9개국 26곳에 생산 시설을 갖춘 히로텍 그룹은 자동화 제조 설비 및 부품 공급업체로 세계적인 명성을 얻고 있습니다.

지난 50여 년간 제너럴 모터스(General Motors), 마쓰다(Mazda)와 같은 일류 자동차 생산업체는 히로텍의 검증된 고품질 산업 제조 개념 및 시스템을 사용해 왔습니다. 연간 약 7백만 개의 도어와 150만 개의 배기 시스템을 설계 및 제작하는 이 부품 및 공구 설비 공급업체는 오늘날 글로벌 자동차 시장에서 최대 생산 규모를 자랑하는 민간 기업으로 손꼽힙니다.

과제

운영 중단은 OEM(주문자 상표 부착 생산자)이 직면한 중대한 문제입니다. 대부분의 경우, 관련 기계 설비는 고장이 날 때까지 기본적으로 작동하며, 조건 기반의 모니터링 없이 가동됩니다. 기계 결함 발생시, 담당 인력이 연락을 받아 상황을 평가하고 생산 일정에 차질이 없도록 서둘러 장비를 수리합니다. 또한 날씨, 트래픽 패턴과 같은 외부 요인으로 다운타임이 발생할 수 있으며, 이로 인해 비효율적인 조직 운영과 잘못된 리소스 할당이 초래될 수 있습니다.

히로텍은 자사의 운영과 프로세스에 대한 보다 깊은 통찰력을 얻기 위해 보유하고 있던 정보와 시스템을 활용함으로써 이러한 사후 대응적 유지와 손실된 기회를 제거하고자 노력했습니다. 이 자동차 공급업체는 의사결정을 지원하고 비즈니스 진행 상황을 추적하기 위해 고객 생산 시설과 자체 시스템에 설치된 센서 및 장비에서 산업 데이터를 다년간 수집해 왔습니다. 하지만 이 방대한 데이터는 수작업으로 분류되어 여러 소스에 나뉘어 저장되었기 때문에 종합적이고 체계적인 분석이 불가능했습니다. 품질을 개선하고 다운타임을 줄이며, 생산 일정을 최적화하기 위해 히로텍은 유지보수 및 운영 정보를 하나의 소스에 수집하고 품질 전문가에게 실행 가능한 권장 사항을 제공할 수 있는 최신의 자동화된 솔루션을 구축해야 했습니다.

"부족한 데이터로 문제가 발생하진 않습니다. 히로텍은 세계 최대 자동차 생산 공급업체 중 하나로 매일 대량의 데이터를 수집하고 있기 때문입니다. 문제는 데이터 과잉 조직에서 데이터 스마트 조직으로 거듭나는 것이었습니다. 시스템에서 생성된 기본 정보로 이익을 창출하기 위해 프로세스를 자동화하고, 시의적절한 데이터 중심의 의사결정을 지원하는 최신 솔루션이 필요하다고 생각했습니다."
- 저스틴 헤스터(Justin Hester), 수석 연구원, 히로텍

접근 방식

히로텍 경영진은 연결성과 데이터 액세스, 확장성의 필요성을 인식하여 사물 인터넷(IoT)의 잠재적 이점을 활용하는 경쟁 전략을 개발했습니다.

이 IoT 환경을 지원할 기본 기술을 파악하는 작업으로 시작되었습니다.

히로텍은 기존 산업 자동화 공급업체에서 제공하는 기존의 IoT 제품을 여러 개 평가했으며, 그 결과 상당히 많은 솔루션이 하나의 비즈니스 분야나 프로토콜, 표준에 국한되어 있음을 알았습니다. 히로텍은 여러 비즈니스 부문의 다양한 솔루션을 통합하는 데 시간과 노력을 낭비하지 않기 위해 ThingWorx® IoT Platform 및 Kepware의 KEPServerEX®를 채택했습니다. 이 두 가지 PTC 솔루션은 하나의 포괄적인 도구 세트를 통해 전사적으로 기기와 클라우드 간의 연결을 실현합니다. IoT 스마트 솔루션에 대한 단일 소스 역할을 하는 ThingWorx Platform은 KEPServerEX용 IoT Gateway를 통해 전송되는 산업 데이터를 활용해 히로텍 데이터에 대한 분석 인사이트를 제공할 수 있습니다. IoT Gateway는 KEPServerEX에서 빅 데이터/분석 소프트웨어 응용 프로그램으로 정보를 전달하는 기능의 고급 플러그인입니다.

히로텍은 회사의 장기 IoT 비전을 지원하기 위해 PTC 담당자와 협업하여 6주간의 짧은 Agile 스프린트 프로젝트가 지원되는 IoT 프레임워크를 구축했습니다. IoT를 완전히 구축할 경우, 개념 증명에만 수년이 걸리는데, 이 스크럼(Scrum) 모델을 사용한 덕분에 몇 주 만에 회사 경영진에게 가시적이고, 수량화할 수 있는 결과를 보여드릴 수 있었습니다.

미시간 주 디트로이트에 있는 히로텍 북미 지사는 8대의 CNC(Computer Numerical Control) 시스템에서 생성되는 고유한 데이터 유형 때문에 첫 번째 소규모 스프린트 프로젝트의 시험 무대로 선정되었습니다. ThingWorx IoT Platform은 분석 기능뿐 아니라 데이터 시각화를 위한 역할 기반 응용 프로그램을 빠르게 개발할 수 있는 기능을 제공합니다. 이때 Kepware의 KEPServerEX용 IoT Gateway는 CNC 시스템에서 데이터를 수집하여 실시간으로 클라우드로 전송합니다. 이러한 솔루션은 히로텍 산업 장비와 시스템의 운영 및 조건에 맞게 정의된 시각화를 사용자 개입없이 제공합니다.

"히로텍의 핵심목표는 IoT 여정을 처음 시작했을 때 히로텍의 사물을 연결하는 능력을 유연하게 유지하는 것이었습니다. PTC의 오퍼링과 전문 기술 덕분에 비즈니스 프로세스에 쉽게 적응하고 팀을 위한 올바른 IoT 전략을 개발하고자 하는 목표를 달성할 수 있었습니다. 데이터를 ThingWorx에 원활하게 전달하여 운영에 대한 실시간 인사이트를 생성하는 IoT Gateway 기능은 스프린트 프레임워크를 촉진하여 신속하게 의사결정을 내릴 수 있도록 합니다."
- 저스틴 헤스터(Justin Hester), 수석 연구원, 히로텍

결과

ThingWorx IoT Platform과 Kepware의 IoT Gateway를 구축한 후 히로텍은 CNC 작업장에 대한 가시성이 향상되었으며 운영에 대한 더욱 심층적인 인사이트를 확보하게 되었습니다. 이 회사는 CNC 시스템 가동 상태 데이터가 생산 시설의 일정 계획 수립에 큰 영향을 준다는 사실을 일찍 깨달았습니다. 이전에는 이 작업이 추정과 사후 분석을 통해 진행되었습니다. 이제 선도적인 제조업체는 작업 현장의 실시간 데이터를 활용하고 이 데이터를 일정 계획 ERP 시스템과 연계하여 CNC 모듈의 부품 일정을 최적화합니다.

또한 이 프로세스는 현재 요구사항과 우선 순위에 대한 더욱 지능적인 질문을 자동으로 작성하고, 가장 효과적인 행동 방침을 결정함으로서 자산 및 리소스 할당에 대한 명확한 인사이트를 제공합니다. 이로 인해 히로텍은 생산 시설의 생산성이 향상되고 ROI를 높일 수 있었습니다.

이 회사는 운영 및 정보 기술(IT) 부서 간의 협업도 개선했습니다. IT 팀은 R&D 엔지니어와 함께 작업을 하면서 회사 로드맵과 전략적 목표를 명확히 파악할 수 있었고, 더욱 전략적인 수준에서 기여할 수 있는 권한을 부여받았습니다. 부서간의 협업 증대로 회사 전체의 의사소통이 향상되었을 뿐 아니라 다양한 관점에서 IT 업무에 대해 더욱 신속하고 효율적으로 대응할 수 있게 되었습니다.

히로텍은 운영 및 IT 외에도 예산 수립, 고객 관계, 세일즈까지 모든 비즈니스 부문에 IoT 기능을 활용할 수 있기를 기대하고 있습니다. 향후에도 히로텍은 스프린트 프로젝트를 진행하면서 다양한 상황별 데이터의 유용성을 계속 인식하고 공통된 비즈니스 프로세스와 분석 작업에 활용할 것입니다. 궁극적으로 이 자동차 부품 공급업체는 이 인사이트를 사용하여 IoT 기반 생산 라인을 구축하고 중앙 대시보드에서 원격 장비 모니터링 및 관리를 지원하여 예측 및 사전 관리형 유지보수 활동을 촉진할 계획입니다.

"단 6 주 만에 운영 상태에 대한 그 어느 때보다 많은 가시성을 갖게 되었으며, IoT 강점에 대한 확신과 관련 투자도 강화되었습니다. 이제 ThingWorx 및 KEPServerEX에서 생성된 데이터 중심의 지식을 바탕으로 더욱 지능적이고 신속하게 의사를 결정할 수 있어, CNC 작업장에 긍정적인 영향을 줄 뿐 아니라 전체 생산 시설을 더욱 효율적이고 수익성 있게 운영하기 위한 방법을 파악하는 데도 도움이 됩니다."
- 저스틴 헤스터(Justin Hester), 수석 연구원, 히로텍

솔루션:
  • ThingWorx® IoT Platform
  • KEPServerEX®
  • IoT Gateway 고급 플러그인
  • Manufacturing Suite

조직의 영향 및 이점

  • CNC 작업장 공정에 대한 가시성이 개선되고 운영에 대한 더욱 심층적인 인사이트 확보
  • 작업 현장의 실시간 데이터를 활용하고 이 데이터를 일정 계획 ERP 시스템과 연계하여 CNC 모듈의 부품 일정 최적화
  • 자산 및 리소스 할당에 대한 더욱 명확한 인사이트를 확보하여 생산성 및 ROI 증가
  • 운영 및 정보 기술(IT) 부서 간의 협업이 개선되어 다운타임이 감소하고 IT 업무에 대한 더욱 효율적인 응답 지원
  • 검증되고 상호 운용 가능한 기술을 선택하여 비용, 노력, 개발 시간 절감
  • 단기 6주 Agile 스프린트 프로젝트를 통해 IoT 가치에 대한 신속한 개념 증명(POC) 제공

다운로드: IoT 이니셔티브를 시작한 히로텍(PDF)